甜油滋味物质及滋味特征研究

束文举,何林霞,蒋双双,刘双玲,郭 进,陆 健,2,3,高献礼,2,3,*

(1.江南大学生物工程学院,江苏无锡214122;2.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;3.江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏无锡214122)

甜油滋味物质及滋味特征研究

束文举1,何林霞1,蒋双双1,刘双玲1,郭 进1,陆 健1,2,3,高献礼1,2,3,*

(1.江南大学生物工程学院,江苏无锡214122;2.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;3.江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏无锡214122)

本文以生抽酱油为对照,通过常规指标分析法、十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)、高效液相色谱法(HPLC)并结合感官评价对甜油的常规指标、蛋白质/多肽分子量分布、氨基酸组成和感官属性特征进行了分析。结果显示:甜油中NaCl、总糖、还原糖、无盐固形物、总酸含量分别比生抽酱油高约28%、172%、176%、120%、58%,而其氨基酸态氮含量显著低于生抽酱油(约35%)。甜油中高分子量蛋白质/多肽的比例和总含量显著高于生抽酱油。甜油中游离氨基酸以甜味氨基酸(45%)为主,其次为苦味氨基酸和鲜味氨基酸;而生抽酱油以鲜味氨基酸(57%)为主,其次为苦味氨基酸和甜味氨基酸。感官评价结果证实了甜油咸、甜突出,鲜、酸、苦诸味协调。

甜油,滋味物质,滋味,蛋白质,氨基酸组成

甜油是江苏北部地区一种独具特色的传统调味品,迄今已有几百年的技艺传承史。它既不同于传统的酱油,也不同于云南的甜酱油,它是在当地传统酱油酿造工艺基础上创制出的一种调味品。甜油色泽清澈、酱香浓郁、鲜美爽口、体态浓厚,集咸、甜、鲜、浓、香于一体,深受江苏北部地区人民的喜爱,并受到越来越多外地人的青睐。甜油已被列为徐州非物质文化遗产,赵信隆酱园店也被江苏省人民政府列为省级文物保护单位[1]。

目前国内外对酱油生产工艺、生产菌种改造、风味物质形成机理及保健功能的研究不断深入。如高献礼[2]研究了高盐稀态酱油生产过程中风味物质的形成和变化规律。邓静等[3]结合运用物理化学诱变技术,获得一株高产酸性蛋白酶的米曲霉新菌株。Lioe等[4]利用色谱分离技术结合感官评价法证实了小于500u的肽对酱油鲜味贡献较小,而游离谷氨酸、天门冬氨酸和部分甜味氨基酸是酱油鲜味的主要来源。此外,Li等[5]研究了酱油主要指标与酱油抗氧化性的相关性;结果显示酱油总固形物和褐变指数与酱油的抗氧化性高度相关。大量对酱油的深入研究极大地推动了酱油行业的健康发展。但国内外学者对甜油的研究极少,对甜油风味物质及其风味特征的研究尚未见报道。而对其风味特征的研究将有助于生产者和消费者对甜油准确定位,并为生产厂家提供基础数据参考。

本实验选取生抽酱油为对照,对比研究了两者的常规理化指标、蛋白质/多肽分子量分布和氨基酸组成,结合感官评价法得出了甜油滋味物质和滋味特征。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

海天生抽 高盐稀态法,三级酱油,佛山市海天调味食品股份有限公司,广东佛山;甜油 新沂市窖湾赵信隆酱园店,江苏新沂窖湾。

硫酸铜、亚甲基蓝、酒石酸钾、亚铁氰化钾、葡萄糖、硝酸银、铬酸钾、甲醛溶液、考马斯亮蓝G-250、乙酸镁、四硼酸钠、磷酸氢二钠、氯化钾、氯化钙、柠檬酸、Tris、SDS、过硫酸铵、溴酚蓝、无水乙醇、冰醋酸均为分析纯,中国医药集团上海化学试剂公司。

恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;KjeItec2300自动凯氏定氮仪 瑞典FOSS分析仪器有限公司;FE20 pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;H1850R台式高速冷冻离心机 长沙湘仪离心机仪器有限公司;垂直电泳仪 美国Bio-Rad公司;JD-801凝胶成像仪 江苏省捷达科技发展有限公司;安捷伦液相色谱仪Ag1100 美国安捷伦公司。

1.2 实验方法

1.2.1 NaCl含量的测定 吸取0.1mL试样稀释液(蒸馏水稀释50倍),于150～200mL锥形瓶中,加100mL水及1mL铬酸钾溶液(50g/L)混匀。用硝酸银标准溶液(0.10mol/L)滴定至初显桔红色。量取100mL水,同时做试剂空白实验。具体方法参照GB/T 5009.39-2003。

1.2.2 还原糖含量及总糖含量的测定 还原糖的测定方法参照GB/T 5009.7-2003。总糖的测定方法参照文献[6]。

1.2.3 总酸和氨基酸态氮含量的测定 总酸和氨基酸态氮含量的测定采用国标GB/T 5009.40-2003方法,以滴定样品溶液pH至8.2时消耗的标准NaOH溶液量计算样品的总酸含量,总酸以乳酸计。

1.2.4 总氮含量的测定 样品总氮含量的测定参照微量凯氏定氮法GB/T 5009.5-1985。

1.2.5 无盐固形物含量的测定 样品中总固形物含量按照GB 18186-2000法测定,以总固形物含量减去样品NaCl含量为样品的无盐固形物含量。

1.2.6 蛋白质的SDS-PAGE分析 分别取15mL样品于50mL离心管中,加入15mL 20%TCA溶液,混匀,冰浴1h。4℃下10000r/min高速离心15min,弃上清,加15mL丙酮悬浮沉淀,4℃下10000r/min离心15min,弃上清,重复上一步骤一次,加0.5mL缓冲液(8mol/L尿素,1% SDS,1% β-巯基乙醇,0.05mol/L Tris)溶解沉淀,充分溶解后用于电泳实验。具体电泳方法参考文献[7],电泳胶采用银染法染色。电泳图谱用JD-801凝胶成像仪记录,通过捷达801图像分析软件3.3分析。

1.2.7 肽基氮含量的测定 肽基氮含量的测定参照GB/T 22492-2008方法[8]。准确吸取样品1mL,用15%的三氯乙酸溶液定容至25mL,混匀后冰浴沉淀30min,用双层定性滤纸过滤,去除初滤液。取滤液10mL用凯氏定氮法测总氮(酸溶性氮)。肽基氮含量=酸溶性氮含量-氨基酸态氮含量。

1.2.8 游离氨基酸分析 采用高效液相色谱法(HPLC)分析酱油中的氨基酸组成。样品经0.45μm滤纸过滤后进行检测,检测条件为PICO.TAG氨基酸分析柱,温度为40℃,流速为1mL/min,检测波长为254nm。

1.2.9 感官分析 评价员根据国标GB/T 14195-1993标准和Lion等[4]的方法进行筛选和培训,其中男生3名,女生4 名(年龄22～30岁)。以NaCl溶液(咸味,2g/L)、谷氨酸钠溶液(鲜味,0.6g/L)、蔗糖溶液甜味,35g/L)、乳酸(酸味,1.65g/L)、L-异亮氨酸(苦味,5g/L)为标准溶液进行感官评定。实验在(23 ± 2)℃感官评价室进行。感官评定训练及测定过程采用定量描述分析(QDA)方法[9],并选择使用线性图形标度,采用0～9分制(无感觉(0分)-阈值感觉(1分)-微弱(3分)-中等(6分)-强烈(9分))。

1.2.10 统计分析 本文所有实验均重复三次,实验数据分析采用SPSS 15.0软件完成,在检验水平为0.05的条件下进行显著性差异分析。甜油与生抽酱油的感官属性差异采用基于成对数据的t检验法进行。

2 结果与讨论

2.1 常规理化指标的对比分析

甜油和生抽各理化指标如表1所示,上述各指标分别符合甜油企业标准(Q/3202381×AB01-2006)和高盐稀态酱油国家专业标准(ZB X 66012-87)三级要求,其中生抽各指标测定结果与之前文献[6]报道的三级生抽酱油各理化指标基本一致。甜油中NaCl、总糖、还原糖、无盐固形物、总氮和总酸含量分别比生抽酱油高约28%、172%、176%,120%、12%和58%,而其氨基酸态氮含量比生抽酱油约低35%。上述各指标与甜油/生抽的咸、甜、鲜、酸、苦、浓厚感及感官形态密切相关。因此,由上述常规指标分析结果可知甜油与生抽在滋味物质和滋味上存在较大差异,有必要对甜油的滋味物质和滋味特征进行深入的分析。

表1 甜油和生抽常规理化指标Table 1 Physicochemical indices of sweet soy sauce and light soy sauce

2.2 蛋白质的SDS-PAGE分析和肽基氮含量分析

图1 甜油和生抽SDS-PAGE电泳分析结果Fig.1 SDS-PAGE electrophoresis of sweet soy sauce and light soy sauce注:图中M为蛋白质标准品,1和2为生抽,3和4为甜油。

2.3 氨基酸组成的分析

甜油和生抽在酿制过程中,原料中的大分子物质在各种酶的作用下发生一系列的生化反应,分解成低分子化合物,这些物质的相互结合形成了种类繁多的呈味物质,而氨基酸是其中重要的呈味物质,其种类和数量决定了生抽和甜油的品质[12]。

甜油和生抽中的游离氨基酸组成和含量如表2所示。甜油中的游离氨基酸组成和含量与生抽酱油存在显著差异。鲜味氨基酸占生抽酱油中游离氨基酸的57%,其次是苦味氨基酸和甜味氨基酸,这和冯云子等[13]的测定结果基本一致。与生抽酱油相比,甜油中游离氨基酸以甜味氨基酸为主(45%),其次为苦味氨基酸和鲜味氨基酸。此外,生抽酱油中的游离氨基酸含量约为甜油的2.48倍,差异显著,这也与两者的氨基酸态氮含量的差异一致。上述分析说明甜油和生抽在关键呈味物质方面存在显著差异,这也必然导致两者在滋味方面存在显著差异。

表2 甜油和生抽中的游离氨基酸组成Table 2 Free amino acids composition of sweet soy sauce and light soy sauce

2.4 感官评价

甜油和生抽感官评价结果如图2所示。甜油以咸、甜味为主导滋味,而生抽酱油以咸、鲜味为主导滋味;这与两种产品中的NaCl、总糖和还原糖含量及游离氨基酸分析结果基本吻合。在辅助滋味方面,甜油以鲜、酸味及浓厚感为辅助滋味,而生抽酱油以甜、酸及浓厚感为辅助滋味。甜油和生抽酱油中的苦味氨基酸占总氨基酸含量的21%以上,但两种产品的苦味均较弱,这与苦味氨基酸的阈值较高和咸、甜和酸味对苦味的抑制作用有关[12-13]。方差分析结果显示,甜油的甜味明显(p<0.05)强于生抽酱油,而生抽酱油的鲜味显著(p<0.05)强于甜油。此外,甜油的咸味、酸味和浓厚感虽强于生抽酱油,但在统计学上并未达到显著的程度。由以上分析可得,甜油咸、甜味尤为突出,浓厚味较强,具有自身明显的呈味特征;而生抽酱油以咸、鲜味为主体滋味。

图2 甜油和生抽感官评价结果Fig.2 Sensory evaluation of sweet soy sauce and light soy sauce

3 结论

3.1 理化分析结果显示,与生抽酱油相比,甜油中NaCl、总糖、还原糖、无盐固形物、总酸、高分子量蛋白质含量均高于生抽酱油,而其氨基酸态氮和游离氨基酸含量显著低于生抽酱油。高含量的NaCl、糖类物质及高比例的甜味氨基酸是甜油的特征滋味物质。

3.2 感官评价结果显示,与生抽酱油相比,甜油咸、甜突出是甜油的特征滋味,鲜、酸、苦及浓厚感诸味协调。滋味物质含量的差异是导致甜油和生抽酱油感官属性之间显著差异的物质基础。

[1]谢乾丰. 窑湾(江苏新沂市)甜油传统酿造工艺简析[J].中国调味品,2012,37(12):67-70.

[2]高献礼. 高盐稀态酱油在发酵和巴氏杀菌过程中风味物质形成和变化的研究[D]. 广东广州:华南理工大学,2010.

[3]邓静,徐静,吴华昌,等. 米曲霉高产酸性蛋白酶菌株的选育[J]. 中国调味品,2010,35(1):53-59.

[4]Lioe HN,Takara K,Yasuda M. Evaluation of peptide contribution to the intense umami taste of Japanese soy sauces[J].Journal of Food Science,2006,71(3):277-283.

[5]Li Y,Zhao HF,Zhao MM,et al. Relationships between antioxidant activity and quality indices of soy sauce:an application of multivariate analysis[J]. International Journal of Food Science and Technology,2010,45(1):133-139.

[6]高献礼,闫爽,陈燕斌,等. 基于统计学方法的酱油二次沉淀形成的初步研究[J]. 食品工业科技,2013,34(3)：188-192.

[7]郭尧君. 蛋白质电泳实验技术[M]. 第二版. 北京:科学出版社,2005:92-121.

[8]全国粮油标准化技术委员会. GB/T 22492-2008大豆肽粉[S]. 北京:中国标准出版社,2008.

[9]马永强,韩春然,刘静波.食品感官检验[M].北京:化学工业出版社,2007.

[10]Gao XL,Sun PF,Lu J,et al. Characterization and formation mechanism of proteins in the secondary precipitate of soy sauce[J].European Food Research and Technology,2013,237(4):647-654.

[11]Nielsen,NC.(1985). The structure and complexity of the 11S polypeptides in soybeans[J]. Journal of the American Oil Chemists’ Society,62(12),1680-1686.

[12]Gao XL,Cui C,Ren JY,et al. Changes in the chemical composition of traditional Chinese-type soy sauce at different stages of manufacture and its relation to taste[J]. International Journal of Food Science and Technology,2011,46(2):243-249.

[13]冯云子,崔春,高献礼,等. 中式酱油与日式酱油非挥发性成分的比较[J]. 食品与发酵工业,2010,36(7):62-66.

Study on the characteristics of taste compounds and taste of sweet soy sauce

SHU Wen-ju1,HE Lin-xia1,JIANG Shuang-shuang1,LIU Shuang-ling1,GUO Jin,LU Jian1,2,3,GAO Xian-li1,2,3，*

(1.School of Biotechnology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China；2.Key Laboratory of Industrial Biotechnology,Ministry of Education,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;3.National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

In this paper,light soy sauce was used as control,the characteristics of proximate indices,molecular weight distribution of protein/polypeptide,amino acid composition and sensory attributes of sweet soy sauce were studied using proximate indices analysis,sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,high performance liquid chromatography in combination with sensory evaluation. Results showed that the contents of NaCl,total sugar,reducing sugar,salt-free solid and total acid in sweet soy sauce were 28%,172%,176%,120% and 58% higher than those in light soy sauce,however its amino acid nitrogen was approximate 35% lower than the control. The proportion and the content of protein/polypeptide with high molecular weight in sweet soy sauce were remarkably higher than those in the control. The amino acid composition of sweet soy sauce was characterized by a large amount of sweet amino acids(45%),followed by bitter amino acids and umami amino acids;however,the amino acid composition of the control was characterized by dominant umami amino acids(57%),followed by bitter amino acids and sweet amino acids. Sensory evaluation indicated that sweet soy sauce processed prominent tastes of salty and sweet,and a harmonious mixture of umami,sour and bitter,etc.

sweet soy sauce;taste compound;taste;protein;amino acid composition

2014-05-04

束文举(1991-)，男，本科,研究方向：食品风味化学。

*通讯作者:高献礼(1979-)，男，博士，副教授，研究方向:发酵食品及食品风味化学。

国家自然科学基金(31301538)；2013年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(1016010241130300)；江苏高校优势学科建设工程资助项目。

TS264.21

A

1002-0306(2015)11-0054-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.11.002